大質量黑洞從何而來 新研究提新合併模型

兩個黑洞繞行彼此的示意圖。(Shutterstock)

【大紀元2022年01月25日訊】（大紀元記者笛睿編譯報導）大質量的黑洞從何而來？像知名的引力波GW190521，由兩個質量各是太陽70倍以上的黑洞合併發出，是科學家至今發現的質量最大的黑洞之間的合併。

科學家認為黑洞最常見的來源應該是恆星到了生命終點，以超新星形式爆發後坍塌成一個黑洞。但是，70倍於太陽質量的黑洞遠遠超過了這個理論能解釋的黑洞來源。那這樣大質量的黑洞從何而來？

1月20日發表於《自然·天文學》（Nature Astronomy）期刊的研究通過分析引力波GW190521，認為這兩個黑洞合併之前，以偏心率很大的橢圓軌道互相繞行後合併。而這個過程，正是在星系內恆星密集區域不斷重復發生的過程：恆星死亡坍塌成黑洞後，遇到另一個黑洞，結合成一個以橢圓軌道互相繞行的雙體系統，最後兩個黑洞合併，新的黑洞接著再遇到其它黑洞再合併……這個過程中黑洞的質量不斷在增加。

主要研究者之一美國羅切斯特理工學院（Rochester Institute of Technology，簡稱RIT）的天文物理學教授曼努埃拉·坎帕內利（Manuela Campanelli）說，他們從新的角度分析了引力波GW190521的數據，構建了幾百個黑洞合併的模型，最後發現兩個黑洞以大偏心率軌道互相繞行後合併的模型與探測到的引力波信號最符合。

「這項研究是黑洞合併研究道路上的一大進展，」坎帕內利說，「我們用超級電腦構建複雜的模型，結合來自美國的LIGO和意大利的Virgo引力波探測器的詳盡數據，我們正以驚人的速度揭示宇宙的奧秘。」

責任編輯：葉紫微